Name: Los microchips de silicio para la Manipulación de la interacción célula-célula (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 23 min 21 s
Description: Aprenda a manipular interacciones célula-célula usando microchips de silicio con hepatocitos y células estromales. Este método permite estudiar la comunicación intercelular en procesos biológicos de forma dinámica.

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Los autores agradecen a Salman Khetani, Jared Allen, Flaim Chris, y Derfus Austin útil para los debates durante el proceso de diseño de este dispositivo. Este trabajo fue apoyado por el Programa Nacional de Ciencias Facultad de Carrera Temprana Fundación para el Desarrollo de los Institutos Nacionales de Salud / Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y del Riñón, y la Fundación David y Lucile Packard. EEH fue apoyado por un Premio Ruth L. Kirschstein Servicio Nacional de Investigación.

Preparación de cultivos celulares: <ol><li> Comience con las piezas de silicio recubierto con plasma tratados con poliestireno. </li><li> Con las correspondientes piezas de abrigo proteínas de matriz extracelular de soporte para archivos adjuntos de tipo celular deseado. De los hepatocitos, se incuban en 50 g / ml de colágeno-1 solución a 37 ° C durante 45 min. Para los fibroblastos 3T3, ninguna matriz que se necesita. </li><li> Bloqueo de piezas con partes que se complementan en la configuración de contacto. </li><li> Sumerja en etanol al 70% por un mínimo de 10 minutos para esterilizar. Enjuague 2x en ddH2O, y 1x en medios de cultivo celular. </li><li> Las células de las semillas a una concentración de 500.000 células / ml en el medio de cultivo apropiado. Use 1 ml en cada pocillo de una placa de cultivo de 12 pocillos. </li><li> Incubar durante 1 hora, moviendo cada 15 minutos para volver a suspender las células por igual. </li><li> Si una monocapa no se ha logrado después de 1 hora, aspirar la suspensión celular y la siembra de repetir con una suspensión fresca. Repita hasta que la densidad celular deseada se ha logrado. </li><li> Quitar las partes complementarias. Traslado de una parte a los pozos nuevos y se incuba durante la noche para permitir que las células se adhieran y se extendió por completo. </li><li> Forma co-cultivos mediante el bloqueo de alguna de sus partes ya sea en la distancia o la configuración de contactos. La configuración se puede cambiar en cualquier momento que desee durante el cultivo. </li><li> Al cambiar los medios de comunicación, tenga cuidado de dejar las pilas secas para el menor tiempo posible, de preferencia un segundo o dos. Extraer el líquido con una mano y reemplazar de inmediato los medios de comunicación con la otra mano. </li></ol> Procesamiento de piezas de silicio para su reutilización: <ol><li> Franja de células en remojo en lejía y aclarar con agua. </li><li> Permita que las piezas se sequen por completo. Remoje en tolueno durante 2 horas a la tira de poliestireno. </li><li> Limpia en una solución de pirañas (01:02 H 2 O 2: H 2 SO 4) se calienta a 120 ° C. </li><li> Enjuague por 15 minutos con un flujo continuo de ddH 2 O. Si no se va a depositar poliestireno inmediatamente, almacenar las piezas en agua. </li><li> Disolver poliestireno en tolueno a 100 mg / ml. Vórtice de polipropileno cónico durante aproximadamente 1 hora o hasta que esté completamente disuelta. Un poco más de 1 ml de solución se requiere por cada 10 partes. </li><li> Capa de poliestireno giro solución en las partes individuales de silicio a 2.400 rpm durante 30 segundos. </li><li> Hornee durante al menos 5 horas a 120 ° C. </li><li> Tratar con plasma de oxígeno (200 mTorr, 200 W) durante 1 min. </li></ol>

<ol><li>Hui, E. E., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromechanical+control+of+cell-cell+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Micromechanical control of cell-cell interactions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 5722-5726 (2007).</li>
<li>Bhatia, S. N., Balis, U. J., Yarmush, M. L., Toner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+cell-cell+interactions+in+preservation+of+cellular+phenotype%3A+cocultivation+of+hepatocytes+and+nonparenchymal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22The+FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Effect of cell-cell interactions in preservation of cellular phenotype: cocultivation of hepatocytes and nonparenchymal cells.</a> The FASEB Journal. 13, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=10544172&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=10544172&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 1883-1900 (1999).</li>
<li>El-Ali, J., Sorger, P. K., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cells+on+Chips%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cells on Chips.</a> Nature. 442, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16871208&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16871208&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 403-411 (2006).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este sistema es único, ya que permite a la organización espacial de los tejidos manipulados de forma dinámica a nivel celular. En consecuencia, este dispositivo ha permitido una serie de nuevos experimentos biológicos, que abarcan temas tales como la señalización intercelular dinámica, con la mediación de contacto frente a la señalización soluble, las decisiones de la celda destino, la toxicología y la interferencia celular. Este dispositivo debe ser ampliamente generalizados ya que el sustrato de cultivo es de plástico estándar de cultivo ...

<table><tbody><tr><td>Substratos de peine de silicio</td><td>Herramienta</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Las piezas están disponibles para proyectos de investigación colaborativa. Por favor, contacte a Elliot Hui (eehui @ alum . mit . edu) o a Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).</td></tr></tbody></table>

los microchips de silicio para la manipulación de la interacción célula-célula

Silicon Microchips for Manipulating Cell-cell Interaction

El papel del microambiente celular se reconoce como crucial para determinar el destino de células y la función en prácticamente todos los tejidos de los mamíferos del desarrollo a la transformación maligna. En particular, la interacción con estroma vecinos ha sido implicado en una gran cantidad de fenómenos biológicos, sin embargo, las técnicas convencionales de limitar la capacidad de interrogar a los elementos espaciales y la dinámica de estas interacciones. En micromecánico Cultura Reconfigurable (RC), contamos con un sustrato de silicio micromecanizados con las piezas móviles para controlar dinámicamente interacciones célula-célula a través de mecánicas de reposicionamiento. Anteriormente, este método ha sido aplicado para investigar la comunicación intercelular en co-cultivos de hepatocitos y las células no parenquimatosas, lo que demuestra que dependen del tiempo y la interacción de una gama limitada de solubles de señalización 1. A continuación, describimos en detalle la preparación y el uso del sistema de RC. Comenzamos demostrando el manejo de las piezas del dispositivo con unas pinzas, incluyendo accionamiento entre la brecha y configuraciones de contactos (las poblaciones de células separadas por un estrecho de 80 micras brecha, o en contacto íntimo directo). A continuación, detallamos el proceso de preparación de los sustratos para el cultivo y el proceso de siembra de varios pasos necesarios para la obtención de células monocapas confluentes de células. Mediante microscopía de vivir, entonces ilustrar manipulación en tiempo real de las células entre las diferentes configuraciones posibles experimental. Por último, demostrar los pasos necesarios con el fin de regenerar la superficie del dispositivo para su reutilización: tolueno y la limpieza de pirañas, revestimiento de poliestireno, y el tratamiento con plasma de oxígeno.

Este artículo describe un método experimental para la regulación dinámica de las interacciones célula-célula entre células adherentes en una escala micrométrica. La manipulación de la comunicación intercelular entre los hepatocitos y células del estroma se demuestra. La plataforma desarrollada permite la investigación de las interacciones célula-célula en una variedad de procesos biológicos, incluyendo el desarrollo y patogénesis.

Los microchips de silicio para la Manipulación de la interacción célula-célula

Se reconoce que el papel del microambiente celular es crucial para determinar el destino y la función celular en prácticamente todos los tejidos mamíferos desde...

Hola, soy Elliot Hu. Soy investigador posdoctoral en el laboratorio de Tia aquí en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Hoy vamos a preparar cultivos celulares en chips micro-mecánicos de silicio. Los dispositivos tienen forma de peines pequeños que se encajan entre sí y nos permiten manipular con precisión las interacciones entre dos poblaciones celulares diferentes.Hoy vamos a estudiar la interacción entre los hepatocitos hepáticos y las células estromales de apoyo. Específicamente, se cultivan células de fibroblastos 3T3 en la superficie superior de los peines, de modo que al desplazar los dedos del peine, se pueden mover las células y modificar su disposición espacial. Cada dispositivo se divide en dos partes que se unen mediante dos configuraciones posibles.La primera pone en contacto a las dos poblaciones celulares entre sí. La segunda separa ligeramente a las dos poblaciones de manera que las células no puedan tocarse. Aquí, se evitan las interacciones por contacto, pero se mantienen las interacciones mediante factores secretados.Comencemos hablando sobre cómo manipular las piezas con pinzas. Me gusta usar tanto pinzas más grandes de teflón como pinzas metálicas más

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Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Nos demuestran los protocolos de fabricación y automatización de elastómero de polidimetilsiloxano (PDMS) basado en matrices microválvula que no necesitan energía extra para cerrar y cuentan con photolithographically define volúmenes precisos. Un paralelo subnanoliter volumen de mezclador y un sistema integrado de perfusión de microfluidos se presentan.

Los chips de microfluidos controlado con matrices elastoméricas microválvula

Demostramos un método sencillo para colocar las células en los puntos deseados en un substrato. Este método de los patrones de las células al lanzar un chip de silicona que contiene micropocillos llena de células en el sustrato. Este método ofrece una nueva forma de modular la señalización difusibles y juxtacrine entre las células.

Los patrones de las células madre embrionarias usando el Flip Chip Bio

Se presentan dos procesos de microfabricación de chips de polímero poroso para el cultivo de células en tres dimensiones. El primero es el estampado en caliente combinado con un proceso de soldadura vapores de disolventes. El segundo utiliza un proceso desarrollado recientemente microthermoforming combinada con la tecnología de iones de la pista que conduce a una simplificación significativa de la fabricación.

Microfabricación de chip del tamaño de andamios para el cultivo de células en tres dimensiones

En este artículo se presenta un chip de microfluidos para el análisis de células individuales. Permite la cuantificación de las proteínas intracelulares, enzimas, cofactores, y segundos mensajeros por medio de ensayos fluorescentes o inmunoensayos.

Un chip de microfluidos para el análisis químico versátil de células individuales

Este protocolo describe un método compatible con la microfabricación de patrón de células en SiO2. Un diseño parileno-C predefinido se fotolitográficamente impreso en SiO 2 obleas. Después de la incubación las células con suero (u otra solución de activación) se adhieren específicamente a (y crecen de acuerdo con la conformidad de) subyacente de parileno-C, mientras que siendo repelido por SiO 2 regiones.

Patrones celular en fotolitográficamente Definido Parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Sustratos

Este protocolo describe el uso de palancas de silicio microescala como superficies de cultivo flexibles para la medición de la contractilidad de las células musculares in vitro. La contracción celular hace que la flexión en voladizo, que se puede medir, grabada, y se convierte en lecturas de fuerza, proporcionando un sistema no invasivo y escalable para la medición de la función contráctil in vitro.

Utilización de microescala silicio voladizos para evaluar la función contráctil celular In Vitro

Los dispositivos microfabricados integrados con componentes fluídicos proporcionan una plataforma in vitro para estudios celulares que imitan el microambiente in vivo. Desarrollamos chips microfluídicos basados en polimetilmetacrilato para estudiar las respuestas celulares bajo estímulos de estrés químico/eléctrico/cizallante únicos o coexistentes.

El diseño de dispositivos de microfluidos para el estudio de las respuestas celulares en la sección individual o Coexistencia Química / eléctrica / Shear Stress Los estímulos

Este informe describe un método microfluídico basado en chips para establecer un experimento de cultivo de una sola célula en el que se puede lograr un emparejamiento de alta eficiencia y un análisis microscópico de varias células individuales.

Establecimiento de coculturas basadas en células únicas de manera determinista con un chip microfluídico

Este protocolo describe el uso de nanohilos de silicio para la biomodulación óptica intracelular de la célula en un método simple y fácil de realizar. La técnica es altamente adaptable a diversos tipos de células y se puede utilizar para aplicaciones in vitro e in vivo.

Nanohilos de silicio y estimulación óptica para investigaciones de acoplamiento eléctrico intra e intercelular

Se proporciona un protocolo para el cultivo y manipulación de tejido embrionario de ratón en un chip microfluídico. Mediante la aplicación de pulsos de moduladores de vía, este sistema se puede utilizar para controlar externamente las oscilaciones de señalización para la investigación funcional de la somitogénesis del ratón.

Un enfoque de microfluídica para la investigación funcional de las oscilaciones de señalización que gobiernan la somitogénesis

Un protocolo de sellado novedoso para producir sellos herméticos a base de silicona para membranas de dispositivos de chip de polidimetilsiloxano (PDMS). Destinado a laboratorios, montaje de modelos de chips y desarrollo de plataformas de chips a pequeña escala. Demostramos el protocolo utilizando membranas plásticas y tisulares nativas. Este procedimiento solo requiere PDMS, tolueno, moho, membrana y una cámara de vacío.

Procedimiento accesible de sellado de silicona chip-membrana para una unión flexible y fiable

Aprenda a manipular interacciones célula-célula usando microchips de silicio con hepatocitos y células estromales. Este método permite estudiar la comunicación intercelular en procesos biológicos de forma dinámica.

Los microchips de silicio para la Manipulación de la interacción célula-célula

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